Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Работа № 9 - 4
Лабораторная работа№9
Определение плотности.
Теоретическая часть
1. Плотность вещества. Удельный вес.
В химической лаборатории очень часто приходится определять плотность.
Плотностью вещества называют отношение массы тела к его объему.
= m / v , где m - масса тела
v - объем тела
[р] = [г/см3]
Удельным весом называют отношение веса вещества к объему
=G / V, где G - вес вещества.
Плотность и удельный вес вещества находятся в такой же зависимости между
собой, как масса и вес, т.е.
=aq, где
q - местное значение ускорения силы тяжести при свободном падении,
а - коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора единицы измерения.
2. Относительная плотность вещества. Зависимость относительной плотности
от температуры.
В большинстве случаев предпочитают пользоваться так называемой
относительной плотностью, представляющей собой отношение плотности данного
вещества к плотности другого вещества при определенных условиях.
Относительная плотность выражается отвлеченным числом.
Относительную плотность (d) жидких и твердых веществ принято определять по
отношению к плотности дистиллированной воды:
d = /в, где = m / v - плотность вещества,
в = mв / vв - плотность дистиллированной воды при 4°С
Относительная плотность является постоянной величиной для каждого химически
однородного вещества и для растворов при данной температуре.
Поэтому по величине относительной плотности в большинстве случаев можно
судить о концентрации вещества в растворе.
Обычно относительная плотность раствора увеличивается с увеличением концентрации растворенного вещества. Относительная плотность с повышением температуры уменьшается, с понижением увеличивается.
3. Определение относительно и плотности вещества с помощью ареометров.
Техники проведения определения плотности с помощью ареометров.
Для быстрого определения относительной плотности жидкости применяют так называемые ареометры. Это стеклянная трубка, расширяющаяся шипу и имеющая на конце стеклянный шарик, заполненный дробью или специальной массой (реже - ртутью). В верхней узкой части ареометра имеется шкала с делениями. Чем меньше относительная плотность жидкости, тем глубже погружается и в нее ареометр. Поэтому на его шкале вверху нанесено наименьшее значение относительной плотности, которое можно определить данным ареометром, внизу - наибольшее. Например, у ареометров для жидкостей с относительной плотностью меньше единицы внизу стоит 1.000, выше 0, 990, еще выше 0, 980 и т.д.
Промежутки между цифрами разделены на более мелкие деления, позволяющие определить относительную плотность с точностью до третьего десятичного знака.
Методика определения относительной плотности ареометром.
Жидкость, плотность которой надо определить, наливают в цилиндр, выданный лаборантом. Ареометр погружать в жидкость следует осторожно, не выпуская его из рук до тех пор, пока не станет очевидным, что он плавает. Тогда ареометр осторожно отпускают, и ареометр принимает нужное положение. Ареометр должен находиться в центре цилиндра, ни в коем случае не касаться стенок цилиндра или быть к ним очень близко, т.к. положение ареометра в цилиндре отражается на точности показаний. Точно так же совершенно не допустимо, чтобы ареометр касался дна цилиндра.
Отчет приводят по делениям шкалы ареометра. Деление, против которого устанавливается верхний мениск (в случае окрашенных растворов) или нижний мениск жидкости (в случае неокрашенных растворов) характеризует величину плотности. После определения ареометр обмывают водой, вытирают и убирают специальный футляр или в ящик.
Если определяют относительную плотность жидкости не растворимой в воде, то ареометр обмывают каким-нибудь растворителем. Ареометр требует острожного обращения, так как его легко разбить.
4. Определение относительной плотности пикнометрами.
Для определения относительной плотности жидкости, с точностью до четвертого знака пользуются пикнометрами.
При определении относительной плотности сначала взвешивают пустой пикнометр, потом с водой, а затем с исследуемой жидкостью и находят веса равных объемов исследуемой жидкости и воды, после чего по формулам находят значение плотности (d).
d = Р1-Р/Р2-Р, где Р - вес пустого пикнометра,
P1 - вес пикнометра с исследуемой жидкостью,
Р2 - вес пикнометра с водой,
( P1 - Р ) - вес жидкости,
( Р2 - Р ) - вес воды.
5. Определение относительной плотности с помощью волюмометров.
Волюмометрами называют пикнометры, применяемые для определения относительной плотности порошкообразных твердых веществ, емкость таких пикнометров обычно равна 50 мл. Если вещество, плотность которого нужно определить, растворимо в воде, то выбирают такую жидкость, в которой исследуемое вещество не растворяется (спирт, керосин). Перед определением исследуемое вещество измельчают до порошкообразного состояния и высушивают в сушильном шкафу 1,5 - 2ч. при t- 150 °С, если взятое вещество выдерживает нагревание до этой температуры.
Далее определяют плотность выбранной для сравнения жидкости (спирт, керосин), например по пикнометрическому способу.
В этот же волюмометр, предварительно промытый, высушенный и взвешенный на
аналитических весах, насыпают несколько грамм исследуемого порошкообразного вещества, взвешивают и по разности масс пикнометра точно определяют навеску взятого вещества. Затем наливают в волюмометр небольшими порциями применяемую жидкость (спирт, керосин), каждый раз тщательно перемешивая содержимое встряхиванием. Когда прибор будет заполнен на 2/3, его помещают на 1 - 2 часа на водяную баню, нагретую до 60 -65°С для удаления из порошкообразного вещества пузырьков воздуха.
Затем прибор охлаждают, доливают до метки жидкостью и взвешивают.
Относительную плотность определяют по формуле:
d = Р d / Р + G – F, где d(ж) - относительная плотность жидкости,
Р - масса порошкообразного вещества ( г),
G - масса пикнометра, наполненного жидкостью (г),
F - масса пикнометра с порошкообразным веществом
и жидкостью ( г ).
Литература: 1 .Рачинский глава 34
2. Воскресенский глава 19
Практическая часть.
Цель: научиться определять относительные плотности жидких веществ с помощью ареометров и пикнометров.
Оборудование и реактивы: набор ареометров, пикнометры, цилиндры для
определения плотности с помощью ареометра, хим. воронки, растворы некоторых
веществ (CuSO4, K2CrO7, Na2SO4)
Ход работы:
Определение относи тельной плотности растворов с помощью ареометров и
пикнометров.